[发明专利]一种灌流培养芯片及灌流系统

说明书

本发明提供了一种灌流培养芯片及灌流系统，包括上封板、培养过滤层和下封板层，下封板设有注入接口和滤出接口，与注入接口位置对应的加注通道贯穿所述培养过滤层，并与所述培养过滤层中的培养室上方侧壁相连通，培养室底部的滤出孔与所述滤出接口位置对应。本发明采用培养液上部加注，底部滤出的方式进行灌流培养，可以实现微生物、细胞的连续灌流培养。

技术领域

本发明属于器管芯片领域，具体涉及一种灌流培养芯片及灌流系统。

背景技术

传统微生物或细胞培养主要是在离心管、培养皿或者培养瓶等器皿中进行，一次加注足量的培养液，实现一定生长周期的培养。该方法培养的微生物或者细胞会随着培养液的消耗会表现出不同的生长阶段，无法实现长时间培养，不能用于连续培养。

为实现微生物的小体积灌流培养，出现了微型的培养装置，能补加一部分的培养液，公开号为CN210065755U，名称“一种用于生物医学微生物实验观察用多腔室的分区域培养皿”的中国专利，其缺点在于不能实现连续灌流培养；公开号为CN110923137A，名称为“一种用于体外3D细胞、组织培养的微流控装置及培养方法”的中国专利，在培养腔室上增加了流入流出的接口，但是没有过滤装置，无法培养悬浮细胞和半贴壁细胞，并且无法实现在线观察；公开号为CN111548939A，名称为“一种类器官灌流培养芯片及其使用方法”的中国专利，也无法实现培养物的随时加注和提取等。

目前，急需一种能够连续灌流培养、便于观察的微流控培养芯片。

发明内容

为了克服现有技术上的问题，本发明提供一种能够连续培养、可以培养贴壁、半贴壁、悬浮细胞等灌流培养芯片，能适应地面常规环境，同时适应空间微重力环境，可在空间环境下使用。

本发明提供以下技术方案：

一种灌流培养芯片，从上至下依次包括上封板、培养过滤层和下封板层，下封板设有注入接口和滤出接口，与注入接口位置对应的加注通道贯穿所述培养过滤层，并与所述培养过滤层中的培养室上方侧壁相连通，培养室底部的滤出孔与所述滤出接口位置对应。

进一步地，所述培养过滤层的培养室底部设有通孔，在培养室下方设有过滤室，所述过滤室从上至下依次设置过滤膜、过滤网、支撑层，支撑层中开设所述滤出孔。

进一步地，上封板与培养室对应位置为透明材质。

进一步地，所述下封板为双层板，上层板设有所述注入接口和滤出接口，下层板设有与接口对应的通道，通道连通至上封板表面。

进一步地，所述下封板为双层板，两板之间设有密封垫，上、下层板分别设有注入接口和滤出接口，接口位置对应。

进一步地，所述培养过滤层底部加注通道的开口处设有入口密封圈，所述支撑层外缘设有出口密封圈，上封板、培养室层、过滤室层和下封板层之间键合、胶粘或热压连接。

进一步地，上封板、培养室层、过滤室层和下封板层之间螺栓连接或紧固连接，在上封板上设有密封圈，密封圈位置对应培养室和加注通道的外缘。

进一步地，所述灌流培养芯片使用于空间微重力环境下。

进一步地，所述上封板、培养室层、过滤室层和下封板层材质采用玻璃、PMMA、ABS、COC材质中的一种或几种；滤膜材质采用醋酸纤维素、硝酸纤维素、混合纤维素、尼龙66、聚醚砜或PET，孔径为0.22um-8um；滤网材质采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、玻璃纤维或石英砂，孔径为10-200um。

进一步地，所述培养过滤层设有多个培养室，每个培养室均对应设有过滤室能够独立灌流。

一种包括灌流培养芯片的灌流系统，所述灌流系统包括培养液储液袋，输送泵，所述灌流培养芯片，废液袋，和控制器，控制器控制输送泵的通断，输送泵将培养基储液袋中的培养基抽送至所述灌流培养芯片，灌流留出液通过废液袋流出。